第25章.介绍。特斯拉讲座的范围(中文)
本帖最后由 能量海 于 2014-1-9 20:21 编辑
在进入研读呈现在这里的特斯拉的三个演讲之前，读者可以在其中找到一些有助于引导其兴趣和有意义的主要要点资料。 三个演讲的第一个是1891年5月20日在美国纽约哥伦比亚大学对美国电子工程师协会所作的演讲。为了有机会亲眼目睹那些辉煌的和不寻常的实验，以及伴随的演讲，来自欧洲各地的、立即表达的迫切愿望，促使特斯拉先生早在1892年就去了英国，当他对电气工程师演讲的一天后，由于特别邀请，又出现在英国皇家学会面前。他得到的再次接待都是最热情的和奉承性质的。随即他又受邀前往法国，为法国国际电工协会和法国物理协会重复做他那神奇的演示。特斯拉先生1892年秋回到美国，于1893年2月，为了履行他对休斯敦教授长久以来的一个承诺，在费城的富兰克林研究所做了他的第三个演讲。接下来的一周，应全国电灯协会主席詹姆斯·I·艾尔要求，在圣路易斯又做了一次同样的演讲。本打算仅限于邀请会员的，但这个城市的居民的吁求是如此之多，以至于需要弄到一个非常大的大厅。因此，来听演讲的观众超过5000人，并在某些部分比前两次更受欢迎。尽管需要在时间和场合上作出妥协， 特斯拉先生还是毫不犹豫地展示了许多新的和辉煌的实验，远远超出了他以前公开披露的他所发现的尖端领域的前沿。
我们现在可以对演讲本身进行检讨。它所涉及的领域是如此广泛，只能在这里触及领先的想法和实验；此外，最好是站在自己的角度仔细阅读讲座，似乎好像更可能每个学生都在讲座中发现了新的美丽或振奋他们的东西。循着特斯拉第一次演讲的思路，可以注意到他已经开始着手在对事实的认识的基础上进行实验性地论证，作为光波的生产，主要是静电效应必须起作用，而继续的研究致使他认为所有的电磁效应或许归因于分子静电力。这个观点在他的其中一个最引人注目的实验里找到明显的确认，也就是，名副其实的火焰的产生是由于静电荷分子的剧烈振动。最有趣的是观察到的结果指出了一个得到火焰的方法，它不烧毁材料，而且没有任何化学作用发生。它也发出了普通火焰性质的光，对此，特斯拉先生相信是由于静电分子的作用，如果真是这样，将直接导致这样的概念，即甚至化学亲和性的性质可能是静电，而这一点已经提到过，分子力通常可能归因于同一原因。这一奇异现象看似合理的方式解释了原因不明的事实，即建筑物经常在雷雨天气并未遭受雷击却发生火灾。这也许也可以解释船舶在海上消失得无影无踪的现象。
特斯拉先生超前理念的正确性的引人注目的证明之一就是这一事实，尽管最强大的电磁诱导作用的运用，但只得到微弱的光度，而且还要靠近干扰源；然而，当静电影响加剧，相同的初始能量足以从离源有相当大的距离就可激发出光度。特斯拉先生用特高频交流电运行感应线圈的实验似乎清楚地证明了只有静电效应在起作用。他演示了当管子放置在一个强大的、，快速交替的静电场中时，如何可在离任何对象还有着相当大的距离时就能发出灿烂的辉光，同时他还描述了在这个场中观察到的许多有趣的现象。他的实验打开了仅仅创建这样一个静电场就能照明公寓的可能性，而这个，以某种方式，似乎是一个房间照明的理想的方法，它将允许自由地移动照明装置。这种点亮了用尽的、没有任何电极的管子的能量无疑是很不寻常的。
特斯拉先生所表述的工作原理，是一项广泛的、明显可以有许多方面的实际应用。我们需要只参考所展示或描述的各种设备，所有这些都具有新颖的特性并将——毫无疑问——在特斯拉先生和其他审查者手中导致进一步的重要结果。 该实验，例如，仅用单根导线就点亮单丝灯泡或一块难熔物质，本身就足以给特斯拉先生的工作以独创性的标志，而许多或许可以随意变化的其它的实验和效应，同样是新颖和有趣的。因此，白炽灯的灯丝在未用竭的球体中旋转，著名的克鲁克斯（Crookes）断路实验，和许多人的建议，不会不引起读者的兴趣的。在这些急速的交流电运行时，一个感应线圈存在着各种形式的放电，从线状放电开始，经历不同的阶段，到真正的电焰，特斯拉先生已经对此作过详尽的研究。
采用特斯拉先生带来的高压交流电的非常重要的一点是，必须小心避免在高压设备中的全部气态物质。他表明，至少用非常迅速交替的高电位电流，放电才可能通过几乎任何最佳绝缘体的适当厚度——如果空气存在的话。在这种情况下，空气——包括在该仪器内的——是剧烈激荡的，而被分子撞击的部分可能会被极大地加热以导致绝缘的破裂。这个实际结果就是，对于稳定的电流，可以使用任意一种绝缘，对于急剧的交流电，可能最好用油。这是观察到的一个事实，但尚未能有很好的解释。上述事实的承认，在昂贵的商业感应线圈——它往往以一种莫名其妙的方式提供无用的构造——的制造上有着特殊的重要性。特斯拉先生这些意见的真实性是显而易见的，是通过带电物体的表面之间空气行为的有趣实验做了说明的，带电物体——甚至当大厚度的最佳绝缘子——的表面之间被打断，带电分子形成的光流出现。这些光流本身 就给实验者提供了非常有趣的研究。有了这些急促的交流电，当它们从一根导线大量涌出时，变得更加强大，并有着美丽的光效应；把风车或其它物体连接到线圈的末端，当频率非常高时，你会注意到它们从一个球——几乎是无拘无束地从一个点中大量涌出。
从这些实验中，我们对于考虑容量的重要性、自感应在仪器中的使用、交流电中使用电容器的可能性，高频电流的使用、都有了更好的想法，除其他事项外，它可以减小电容器的尺寸到可行的范围。另一个兴趣点且与实用相关的事实，由特斯拉先生证明，即对于交流电，尤其是高频，绝缘子均须拥有小的介电常数，而同时有高的绝缘能力。
特斯拉先生关于铁在机器和变压器里的节约利用方面也有着有趣和有价值的建议。他显示了如何通过维护连续磁化通过铁的流线，使铁可以保持接近其最大的导磁率和一个较高的输出，而这类设备的节省就能得到保证。这一原理可以证明交流系统的发展在商业上有相当大的重要性。特斯拉先生的建议，即通过滞后效应加热铁和涡电流得到相同的结果，并籍此增加磁导率，尽管这看上去不太实际，然而却打开了另一个方向的科学研究和改进。
事实上用高频交流电，在适当条件下，通过静电或电磁感应，足够的能量可以穿过一盏白炽灯的玻璃传输，可能导致在此类设备的结构中离去。另一项获得的实验成果是，带有放电电容器的电灯、甚至是电机的操作，这个方法提供了转换交直流的一种手段。关于这一点，特斯拉先生主张高压发电装置能力的改善来自热能，相信这是出于实用目的获得电能的更好的方法，特别是照明产品。
虽然许多人可能预料会遇到阻抗在电容器的使用中导致分裂放电的奇怪现象，这个实验却因其违反常理的特征而显得极为有趣。在跨接一根粗重的金属杆时点燃一盏任意烛光的白炽灯，在杆子上节点的存在，和用一个普通的卡窦伏特计对金属杆的扫描的可能性，都是奇异的发展，但最有趣的观察是在直丝灯灯泡里观察到的现象，在灯泡发出辉光时灯丝却是暗的。
以特斯拉先生的方式通过破坏性放电来运行感应线圈，因而从相对较小而又便宜的线圈获取电势的巨大差异，将被实验者所重视，并会在实验室里找到有价值的应用。事实上，在这些科学研究中，关于设备的建造和使用，他的很多建议将具有极高的价值，并将大大地有助于将来的研究。
伦敦的演讲做过两次。第一次，是对电气工程师学会，是在纽约演讲时未尽述的几个点的某些方面的发挥，但提出了许多补充发现和新的研究。在英国皇家学会又重复了一次演讲，皆因教授杜瓦·雷利勋爵对特斯拉先生的工作表现出极大的兴趣；他的友善再一次说明了英国人对科学真理的热衷和科学信徒们的欣赏。作为一个不知疲倦的实验者，并作为法拉第的继承人的客人，特斯拉先生留恋于法拉第常去的处所多过在家。这次皇家学会的演讲概括了特斯拉先生工作的引导点；在高电位、高频场方面，我们自己可以在这里利用如此珍贵的一个摘要；形式简单，课题深奥，直到它已被彻底的研究。
在这些伦敦的演讲里，首先提出了许多值得注意的要点，建造一台交流发电机的困难是需要特高频。要获得的高频率，必须提供数百个极投影，这必然很小，造成许多不利条件，而这更多像是不得不采取极高的边缘速率。在某个第一台电机里转子和磁场均需要投影。这些电机产生一个奇怪的声音，尤其是当转子从静止状态启动，场带了电。最有效的被认为是一种有着鼓形转子的电机，由极细的退火的导线构成的铁的躯体要给予特别的小心。当然，最好避免在转子里用铁，而这种电机的一些被做成带有运动的和静止的导体的机子，但结果不太令人满意，因而遇到很大的机械上的和其它的困难。
从这些机器获得的高频电流的特性研究是非常有趣的，几乎每个实验都揭示了一些新的东西。两个线圈穿越过这种电流，或相互吸引或相互排斥，由于我们的触觉缺陷，它似乎连续的。一个有趣的观察，已经注意到在另一种形式下，一片被有电流通过的线圈所包围的铁片似乎是不断被磁化的。这种明显的连续性可能归于触觉的不足，但证据表明这种高频电流的冲击脉冲胜于其它的脉冲。
可以预料，这种电流走过的导体被迅速加热，由于阻力的增加，而铁的热效应相对更大。铁中的滞后损失是如此之大，以至于一块铁芯，即使精心细分，也会在极短的时间里被加热。为了使你有一个概念，用一根1/16英寸普通铁线插入一个250匝的线圈内，用一个约五安培的电流穿过线圈，铁线在两秒钟的时间内变得如此之热，可以烧焦木头。超过一定的频率，无论怎样精心细分铁芯，运用抑制作用，很容易找到一个点，在这个点上，一个线圈的阻抗不受一个由一束非常细和退火良好的漆包铁线组成的芯体的影响。
用一台电话做实验，一个导体在强磁场中，或用一个电容器或电弧，似乎提供了某种证据，即如果以足够的能量产生的声音似乎远远超过人耳感觉所能接受的极限。这些电流产生的电弧具有一些有趣的特征。通常它发出的音高对应于电流频率的两倍，但如果频率足够高，它又变成无声的了，可听限度主要视电弧的线尺寸而定。弧的一个奇怪的特点是其持久性，其中部分原因是由于气柱无力去冷却而阻力大大地增加了，因为是在低频的情况下，而部分是由于这种高频率机器要保持恒定电流的一个趋势。
连接这些机器的电容器提供了一个特别有趣的研究。显着的效果是由适当的调整容量和自感而产生的。很容易通过简单地调整连接在感应电路中电容器容量来提高许多倍于原值的电动势。如果电容器离机器有一些距离，后者终端上的电位差可能只有一小部分在电容器上。
但最有趣的经验是当以感应线圈的手段提高机器的电流压力时获得的增益。在初级可获取电流的巨大变化率的后果，使得线圈比用惯常方式运行所获得的电位差要大得多，而且，由于高频，次级的放电具有许多显著的特点。这两个电极的行为通常都很相象，尽管似乎从某些观察数据看，一个电流的冲击脉胜于其它的脉冲，前面已经提到过。
发现高压放电的生理作用是如此之小，线圈的电击可以承受，不会造成任何麻烦，除非你的手过于接近终端之一而产生一个很小的烧伤。这些电流的生理效应微不足道地小，被认为既是由于通过身体的不同分布或又是因为组织起了电容器的作用。但当一个感应线圈带有非常多的匝数的情况下，事实上无害化主要是因为外回路只有很少的电流，而同时由于线圈的巨大阻抗，通过实验者身体的则是关闭的。
不同频率和强度的电流通过线圈初级时，次级的放电特征有很大不同，观察到至少不低于五种形态：——微弱的线形放电，强大的焰火形放电，还有三种形态的刷形或流光形（也称旗形）放电。每一种都具有某种显著特征，而最有趣的并需要研究的是后者。
在某种情况下的流光，大概是由于空气分子的剧烈沸腾，从线圈上的每一个点上自由地涌出，甚至穿过厚厚的绝缘层。如果在初级和次级之间有最小的间隙，它们会那里形成，并通过慢慢加热绝缘层而线圈造成一定伤害。当电势过度时，它们甚至可以在普通频率下形成，所以必须特别小心避免空隙。这些由静电起电机产生的高频彩带在形态和属性上都不同。由它们产生的风很小，如果能够一直获取相当高的频率，风应完全停止。一种特异性的就是它们以表面作为自由地散逸点。鉴于此，一片金属翼，安装在线圈的其中一个终端，使这可以自由旋转，并用绝缘层覆盖一面，就能迅速旋转。这样的一个翼在稳定的电势下将不会旋转，但用一个高频线圈，它就会旋转，即使它完全被绝缘覆盖，只要一边的绝缘层更厚，或有着更高的介电常数。当一个克鲁克斯电辐射计连接到线圈的终端之一时也会旋转，但只在极度衰竭或普通电压时。
如此高频率的流光还有另一个更鲜明的特点：热。即使电势并不太高，频率大约在10000时热量也很容易感觉到。热效应当然是由于分子的冲击和碰撞。如果把频率和电势推得足够高，就会产生刷形，类似于每个点都有火焰，并发出光和热，在没有化学过程发生的情况下发出喷射流。
正常产生的很热的刷形，类似于一个巨大压力下的正在燃烧的燃气排放的喷射流，并散发出极其强烈的臭氧气味。巨大的臭氧作用被归因于空气分子的搅动在这样的一种刷形下比静电起电机的普通的旗形放电更加暴烈。但最强烈的刷形放电是通过应用比用交流发电机的手段而获得的高得多的频率的电流所产生的。这种电流的获得是通过一个电容器和一个调定振荡器的击穿放电所获得的。以这种方式得到了几十万频率的电流。
特斯拉先生指出，这种电流产生了引人注目的效应，铜棒的阻抗是如此巨大，以至于几百伏的电势差可以维持在又短又粗的铜两个点上，而且能够通过连接铜棒上不超过数英寸距离的两点到灯的终端而全烛光点亮一盏白炽灯。当频率极高时，可在这样的棒上发现存在节点，通过灯泡就很容易找到。
通过这种方式转换一个低频线圈的高压放电，它在实验室的普通电路上持续点亮几个灯泡被发现是切实可行的，而通过带来波动到一个低音，则可能运行一个小电机。
这个方案通过调整电路以令其无振荡，同样可以转换一个方向的高压放电为低压直流电。通过传递振荡放电穿过一个特殊构造的线圈的初级，很容易仅仅用几匝的次级获得巨大的电位差。
在这个方案中生产一个能够达到目的的线圈，首先遇到了巨大的困难。发现有必要阻止所有空气、或气态物质，总的来说远离带电物体的表面，所以采用油浸。所用导线被重重地覆盖了一层杜仲胶并裹在油中，或用施普伦格尔真空泵抽出空气。总的配置如下：一个普通的感应线圈，由一台低频交流发电机运行，用来给一个莱顿瓶充电。莱顿瓶用来通过单个或多个火花隙放电，穿过第二个线圈的初级。为确保火花隙的作用，采取了磁吹弧或空气吹弧。用了一个小的油浸电容器来调节次级的电压，或把不同大小的抛光黄铜球拧在终端上，并调整它们之间的距离。
当仔细确定条件适合每个实验时，获得了巨大的效应。两条电线位伸穿过房间，每根都连接到线圈的终端之一，发散出来的光流如此强烈，以至于其明亮可以使你辨认出房间里的物品；电线变得能发光，即便它被覆盖了厚厚的和一流的绝缘层。当两条笔直的电线，或两条同心圆线，连接到终端，并设置好适当的间距，它们之间会产生一片均匀的光。完全可以用这种方式以光流来覆盖超过一平方米的区域。通过连接到一个导线的大圈的终端，而另一端连接到一个小球体的终端，光流会聚焦到球体上方，在其上方生成一个强烈的光点，并呈现出一个发光的圆锥体的外观。一根极细的导线粘合在一块大厚度的硬质橡胶板上，其 对边系着锡箔覆盖层，当覆盖层被连接到线圈的另一个终端时，它会呈现出强烈的光芒。这种实验也可以用低频电流进行，但效果则大打折扣。
当这样的线圈的终端，即便是一个小的线圈，被一块橡胶板或玻璃板隔开，放电依然会以光流、光线或明亮的火花的形态越过这些板，显得非常壮观，而一切如果用平常的方法运行一个即使是最大的线圈，也不能达到相同的效果。通过一个简单的调整，可以让线圈产生一连串的灿烂火花，完全与霍尔茨感应电机一样。
在某些情况下，当振荡频率非常大时，可从线圈终端看到突然发出白色的幽灵般的光流。关于它们的主要的有趣特征是，它们对伸出的手或其他导电对象自由地流动，而不产生任何感觉，手可以非常接近终端而不会诱导火花跳动。这大概是由于能量的相当一部分被带走或在光流中被挥霍掉，而减少了手和终端之间的电势差。
在这类实验中发现振动的频率和节头之间的火花序列的急促性很大程度影响了光流的外观。当频率很低时， 空气或多或少以相同的方式让位于一个稳定的电位差，而光流由清晰的线程组成，一般掺入薄的火花，它可能对应于发生在结头之间的连续放电。但当频率非常高时，放电电弧发出一个大而平滑的声音（这标示着发生了振荡，火花以非常急剧的速度互相连贯），然后形成了清一色的光流。它们通常是紫色的色调，但当通过提高电压而增加了分子的振动，它们可能会变成白色。
当电压增加时，光流的发光强度迅速增加；而如果仅仅只用数十万的频率，可将线圈制成能够承受足够高的电位差，毫无疑问导线周围的空间可使之发出强光，仅仅是通过搅拌常压下空气中的分子即可。
这种特高频放电导致的空气在常压下发光使我们很可能有机会亲眼目睹极光。根据许多的这些实验，似乎可以合理推断，宇宙的突然扰动，如太阳的喷发，使得大地的静电荷处于一个极端剧烈的振荡中，通过在大气的上层、甚至下层的强烈沸腾搅拌而产生辉光。人们想，如果频率低呢？及至于如果电荷完全不振动，较低密度的层会在闪电放电中瓦解。已经多次观察到这种瓦解的迹象，但可以归因于基本的扰动，为数不多，作为分层的振动会如此快速，以至于不允许破坏性的中断。
这些放电现象的研究使得特斯拉先生对一些重要事实的识别。结果发现，如前所述，必须要最精心地从任何受到巨大的、急剧变化的静电应力的绝缘体上排除气态物质。由于在使用固体绝缘子时很难完全排除气体，所以有必要采用液态绝缘体。当使用固态绝缘体时，厚度和质量无关紧要；如果存在空气，旗形光流逐渐加热电介质并削弱其绝缘能力，而放电最终会冲破。在一般条件下最佳绝缘体是那些拥有最高的特定感应能力的，但这种绝缘体用于高频电流时并不是最好的，在大多数情况下，更高的特定的感应能力反而是一种劣势。这些电流的绝缘介质的首要质量是连续性。主要出于这个原因，就有必要采用液态绝缘体，例如油。如果两个金属板，连接到线圈的终端，并浸在油里，相隔一定距离放置，线圈可以不间断地工作任意长的时间，而不会加热油，但如果引入了气泡，它们就会发光；空气中的分子，通过对油的撞击，加热，经过一段时间后，会导致绝缘退化。如果，不用油，而是用一块最佳绝缘体的实心板，甚至比金属板之间的油间隔厚数倍，嵌入到后者之间，空气可以自由进入带电物体表面，绝缘体总是被加热并被击穿。
使用油是明智的或者说是必要的，甚至是低频的时候；如果电势是旗形这样的，但只在这种情况下，因为这显然是一种行为理论。如果电势太低不能形成旗形，那么甚至不宜用油，用油主要是散热，因为那可能是绝缘下降的原因。
气态物质的排除，不仅是为了设备的安全性的缘故，而且也为了节省，特别是在一个电容器里，如果带电体表面的电流密度大，可能会出现只是由于空气的存在而造成相当在的能量浪费。
在这些调查的过程中，观察到一个特别引起科学价值的现象。它也许属于刷形放电现象，实际上它是一种刷形，形成于或靠近一个高真空的单一终端。在一个有着导电电极的灯泡里，即便电极是铝的，刷形也只能短暂存在，但在没有任何导电电极的灯泡里，刷形可以保留一个相当长的时间。观察这种现象，发现最好用一个大的球形灯泡，在其中心有一密封管，在前者的颈部支撑着一个小灯泡。大灯泡正被高度抽空，而里面的一个小灯泡被连接到线圈的终端之一，在某些情况下小灯泡周围出现雾霾朦胧，经过某些阶段后，呈现形成了刷形，通常与管座支撑的小灯泡成直角。当刷形呈现这种形态，它可能带来对静电和磁场的影响极度敏感的状态。灯泡笔直挂下，而所有其它物体都远离它，观察者靠近少许几步将导致刷形飞往对边方向，而如果他绕着灯泡走，它又会总是逗留在对边方向上。在到达敏感阶段前，它会长时间地绕着终端旋转。当它开始转向时，并且在之前，它主要受到磁铁的影响，而且在某一个阶段它对磁性影响的敏感达到一个惊人的程度。一小块永久磁铁，其两极距离不超过两厘米，将在两米的距离对它产生明显的影响，减速或加速旋转，取决于它与刷形的相对于位置。
当灯泡带着球形挂下来时，总是顺时针旋转的。在南半球，它将出现在相反的方向，而在 (磁) 赤道上，刷形应该完全不转。通过让磁铁保持在一定的距离上，旋转可逆转。当与地球磁力线成直角时，刷形似乎旋转得最好。当其最大速度与交流同步时，说是每秒10,000次，它，很可能旋转。由于观察者——或者是任何的导电体——的靠近或后退，旋转可以减慢或加速，但通过把灯泡放在任何位置上却不能使它反转。非常奇妙的实验，可以在其最敏感的状态时用刷形进行。例如，停在一个位置的刷形，实验者可以通过选择一个适当的位置，在手靠近灯泡相当距离的地方，而他只要保持臂膀肌肉僵持不变，就能使刷形逐渐消失，单纯的手臂结构的变化，就足以能悄悄地扰乱微妙的平衡。当它开始缓慢旋转，而手举起在适当距离，如果对刷形不发生可见的影响，就不可能造成甚至最轻微的运动。一个连接到线圈的另一个终端的金属板可在很远的距离对它产生影响，使旋转减慢，通常在每秒一圈。
特斯拉先生希望这种现象会证明在静电或磁场中的作用力的性质的调查中将提供宝贵的援助。如果空间里正在进行的任何运动是可测量的，这种刷形会易于揭示它。它是，可以说，一种光束，无摩擦，无惯性。由于其对静电或磁扰的不可思议的敏感性，它可以是一种用海底电缆以任何速度发送信号的手段，甚至在一定距离无线传送情报。
在运行一个带有这些急剧的交变电流的感应线圈中，第一次令人惊讶地发现，最重要的关于容量、自感和频率的是与总体的结果有关。这些元素的综合的效果会产生许多奇怪的效应。例如。两个金属板被连接到终端，并将其设定在短的距离，以便在它们之间形成一个弧。这个弧阻止了强大的电流流过线圈。如果弧被插入的玻璃板隔断，电容器容量的获得会与自感抵消，并造成一个强大的电流通过。容量的效应是最引人注目的，在这些实验中，因为自感和频率都很高，决定性的容量却非常小，而需要是略有不同但产生了非常可观的改变。实验者将他的身体与线圈的次级的终端接触，或连接到一个或两个非常小块的绝缘体终端，例如，抽空的灯泡，而他在次级上会产生相当大的电位上的升和降，并极大地影响电流通过初级线圈的流动。
在观察到的许多现象里，空气的存在，或，一般而言，气态属性的介质（使用这个术语并不是限制具体属性，而只是相对于其同质性和连续性）起到重要的作用，由于它允许通过分子撞击或轰炸消耗能量。作用因而得以解释：当一个绝缘体连接到线圈的一个终端被突然充以高电位时，它对周围的空气起着感应的作用，或也许是其它类似的气态物质，靠近它的分子或原子，当然，受到更多的吸引，并比较远的那些移动通过的距离更多。当最近的分子击打物体时它们是互相排斥的，并在感应的范围内在所有的距离发生互相碰撞。现在很清楚，如果电压是稳定的，但只要很少的能量损失就能导致这种方式，因为离物体最近的分子通过接触得到补充电荷传递给它们，直到它们分开也不会被吸引，如果不是全部，至少是大多数补充电荷，只在许多次碰撞后都能完成的。这可以推导出的事实是有了稳定的电压，但在干燥空气中的损失不大。如果电压不是稳定的，而是交互的，状态则完全不同。在此情况下发生了有节奏的轰击，无论分子是否开始与物体接触后失去给予的电荷，而，进一步是什么？如果电荷没有失去，所有撞击更加剧烈。尽管如此，如果冲击脉冲频率非常小，受到的冲击和碰撞造成的损失不会很严重，除非电压过度。但极高的频率和使用或多或少高电位时，损失可能会很大。单位时间内失去的总能量与每秒产生撞击的数量成正比，或频率和能量损失在每一次的撞击中。但一个撞击的能量必须与物体的电荷密度的平方成正比，在假设上电荷传递给分子是与其密度成正比的。从此可推断出失去的总能量必须与频率的产物和电流密度的平方成正；但这一法则需要实验才能确认。假设前面所考虑的是真的，那么，通过沉浸在一种绝缘的气体介质中的物体的迅速交替的电势，任何数量的能量都可能散逸到空间。大部分能量，于是，没有散逸在长的以太波的形式中，而是传播到相当远的距离，正如最普遍地所想的那样，但在冲击和碰撞中损耗的是，表面上的和物体邻近的热振动。要减少散逸，就有必要以小的电密度工作，密度越小，频率越高。
气态介质的行为达到这样的势能的快速交替使得它呈现出好像是大地的静电干扰，通过宇宙事件而产生，可能在气象条件上有很大影响。当这种干扰发生时，电荷的振动频率和势能都很可能过高，而能量可能相当大的部分转换成热。 由于密度分布肯定不均匀，无论是由于地球表面的不规则，或是因为各个地方的大气条件，所产生的效应会地而异。可以在地表的任意一点上以这种方式导致相当大的温度变化和大气压力。变化可能是渐进的，或者是很突然的，根据原始扰动的性质，而可能产生降雨和暴风雨雪，或以任何方式修改局部天气。
从这些调查的过程中收集到的许多经验来看，似乎可以肯定在闪电放电中，空气是重要的元素。例如，在暴风雨雪中能流可能会在一根铁钉或建筑物的突出部分上形成。如果雷击发生在附近某处，无害的静电放电可能会产生振荡的后果，呈现出高频流光的特征，而铁钉或突出物可能会因为空气分子的猛烈撞击而带来高温。因此，可能会以为建筑物没有雷击而发生了火灾。以同样方式，因为经常发生闪电放电，小的金属物体可能被融化和挥发，仅仅因为它们被空气所包围。把它们沉浸在一个实际上是连续的介质，如油中，它们可能会是安全的，因为能量将不得不到别处去消耗它们自己。
下面是对这个问题的一个富有启发性的试验：取一管约一英寸直径和数英寸长的玻璃管，里头密封一根铂丝，丝线穿过管子中心从一端到另一端。管子中等程度抽空。如果一个恒定电流穿过丝线，它的所有部分都被均匀加热，而管内的气体是无关紧要的。但如果是高频放电直接穿过丝线，两端的加热程度会甚于中间部分；而如果这个频率或充电速率足够高，丝线也可能在中间断开，而不是最热两端，这是由于有了稀薄气体。在这里气体可能只起到无阻抗导体的作用，在后者的阻抗极大地增加时从丝线分流电流，并由于其对放电通道的电阻而仅仅加热丝线两端。但管内的气体完全没必要是可传导的；它可能在的压力极低的情况下仍会加热导线的两端；然而，通过经验所确定，只有两个端点会在这种情况下不会通过气态介质电气连接。现在，由于频率和势能发生在一个抽空的管子里，在常压下产生了闪电放电。
从这个可以通过气体获取大量能量的设备，特斯拉先生推断得到无害的闪电放电的最好的办法是通过以某种方式提供一条穿过气体的通道。
对上述事实的一些认识深远地影响着关于使用极高频和电势的科学调查。在这种情况下，空气是考虑的重要因素。所以，例如，如果两条导线连接到线圈的终端，并由此大量涌出旗形流光，能量以光和热的形式消耗掉，而导线的表现就像一个大容量的电容器。如果把导线浸在油里，就阻止了能量散逸，或至少是降低了，而且视在电容减少。一个空气起作用的电容器，在测量和估算电容器容量时，空气的作用似乎令其非常难以辨别，其有效容量、或振荡周期、尤其是如果电容器有着很小的表面积并被充以极高电压时。由于许多重要结果取决于振动周期估计的正确性，这个课题要求研究者最认真的审查。
莱顿瓶里由于空气的存在，损耗相对较小，主要由于涂层的巨大表面和很小的外部影响；但如果有流光在顶部，损耗可能会相当大，而且振荡周期也会受影响。在谐振器里，密度小，但频率是极端的，可能会引起相当大的错误。似乎可以肯定，至少，一个带电体的振荡周期，在气体中和在一个连续介质——例如油中，是不同的，由于前者的作用，可作解释。
另一个经过验证的事实是一些结果，即在类似的调查中，当气态介质存在时，一般不考虑静电屏蔽。这明显是来自下面的实验：取一个短而宽的玻璃管，并用大量的青铜粉末涂料遮盖，勉强让光照通过一点点。管子高度抽空，并悬浮在一根导线末端的金属扣上。当导线与线圈的终端之一连接时，尽管有金属涂层，管内的气体还是被点亮。在这里金属显然没有屏蔽理应屏蔽的管内气体，即使它很薄和导电不佳。然而，在静止状态下的金属涂层，不管多薄，总能完美屏蔽。
在继续追踪这些实验中获得了一个最有趣的结果，是证明一个气态介质，当其振动时通过静电势的急速改变而被压缩，却是刚性的。特斯拉先生所作的一个实验可作为引用的一个例证：一个约一英寸直径、三英尺长的玻璃管，两端外面带有电容器板，抽空到一定程度，其时，管子从一根导线自由悬挂下来连接上部板到线圈终端之一，放电呈现出一种发光的线的形式穿过管子的轴心。通常，光线在管子的上半部鲜明而清晰，而到下半部却不见了。当磁铁或手指靠近发光的线的上半部快速通过时，它会由于磁性或静电影响而被带离原位，并产生一个横向的振动就像一条悬浮的绳子，带有一个或多个完全分开的节点，并持续几分钟，渐渐消逝。通过悬挂不同大小的下部电容器板金属板，振动的速度各不相同。这种振动好像要表明，这条线毫无疑问是刚性的，至少要横向位移。
许多实验都试图证明空气中的在常压下的这种属性。虽然没有获得明确的证据，尽管如此，人们还是认为高频刷形或旗形，如果频率推得足够高，绝对会是刚性的。而一个小球可以在里面相当自如地移动，但如果一个罐头盒对着它，小球会反弹回来。普通的火焰不能拥有刚性，很大程度上是因为振动是无方向的；而一道电弧，相信必定或多或少拥有这种属性。在一个灯泡中通过莱顿瓶反复放电而激发的一条光带必定也具有刚性，而如果变形和突然释放，应该震动。
出于要多方考虑，其它有趣的结论也已就绪。最有可能填充空间的介质是由一个沉浸在绝缘流体中的独立载体组成的。如果通过这个媒介，假定巨大的静电应力在起作用，它迅速地改变强度，它会允许物体的运动穿过它，而它会是刚性的和弹性的，虽然流体本身缺乏这种性质。此外，假定独立载体是类如这样的结构：流体阻力对运动是一个方向大于另一个方向，种性质的应力会导致载体自行排列组合，因为它们会彼此转向双方的最大电流密度，在这个位置中流体阻力向前小于后退。如果在上述特性的介质中，通过稳定的电势会形成刷形，载体的交换会持续进行，而且刷形中载体的每单位体积会少于距离电极一定距离的空间中的每单位体积，此对应于稀薄化。如果电压急剧改变，结果会非常不同；脉冲频率越高，载体的交换越慢；最终，穿过可测空间的平移运动会停止，而且，以足够高的频率和压强，载体会被拉向电极，并会导致压缩。
这些高频电流的一个有趣的特点是，通过仅用一根导线连接设备和电源就能运行各种设备。事实上，在一定条件下，用一根导线比用两根导线提供电能可能更经济。
特斯拉先生演示的一个特别有趣的实验是通过只用一根绝缘线运行一台电机，其操作原理基于特斯拉先生阐述的旋转磁场理论。做出这种形式简单的电机是通过在一个叠片铁芯上绕制初级，并使它靠近次级线圈，封闭后者末端，并在移动电磁场感应范围放置一个自由金属转盘。不过，次级线圈可以省略。当电机的初级线圈末端之一连接到高频线圈的终端之一，而另一终端连接到一个绝缘的金属板——这个，应当说明，对于实验的成功不是绝对必要的——圆盘开始旋转。
这种实验似乎带来了这样一种可能性：即可以在离开中央源的地球表面的任何一点运行电机，除了通过地球，而无需任何连接。如果，通过强大的机械，地电势的急剧变化被生成，接地线上升到一定高度将会被电流通过，电流可通过连接导线的悬空端到一个相当大小的机体而增强。电流可以转换为低压并用于运行电机或其它设备。这个实验极具科学价值，也许对海上行船最能成功。以这种方式，即使如果它不可能行运行机器，相当肯定还是能够传递情报的。
在这种实验性研究的过程中对于通过这些电流产生的热效应给予了特别注意，这不仅是惊人的，而且开辟了更高效的光源生产的可能性。它足以附加到线圈端一根细线或灯丝，使后者的温度明显提升。如果导线或灯丝被 封装入一个灯泡里，通过防止空气流通而增加了热效应。如果灯泡里的空气被强烈压缩，位移较小，作用较不那么剧烈，热效应减弱。相反，如果抽尽灯泡的空气，密闭的灯丝热会白热化，可能因此而产生任何的光量。
密闭灯丝的加热取决于不同性质的如此多的东西，以至于很难给出一个普遍适用的规则，在什么情况下会发生最大的加热。至于灯泡的大小，可以确定在常压下或仅大气压力略有不同时，空气是一个良好的绝缘体，灯丝会比在小灯泡里得到更多的加热，因为这种情况下的热约束更佳。当较低压力时，空气变成导体， 热效应在大灯泡里更显著，但在过度地高度抽空时又似乎，超出一定程度和相当小的容器，在加热上又没有明显的差异。
容器的形状也是有其重要性，并发现出于节省的原因采用电极装在中央的球形灯泡的优点，反弹的分子在这里互相碰撞。
从经济的角度来说是可取的，从源提供给灯泡的全部能量应该无丢失到达，物体被加热。从源到物体的传输能量的损失可以通过给细导线涂上厚厚的绝缘，并通过使用静电屏蔽来降低。必须指出，一般情况下，屏蔽不可以接地。
灯泡本身有大量的能量可能会由于分子对被源加热的导线连接的物体的撞击而丢失。通过覆盖容纳着导线的玻璃茎，并与一个传输管紧密拟合，可以相当有效地得到改善。这管子被做成有点突出在玻璃上方，以防在靠近加热体时会开裂。传输管的有效性限制在极高的抽空度。它因为有两个原因而能减少能量在轰击中的损失：第一，被原子放弃的电荷散布在更大的区域，因而在任意一点上的电密度很小，而原子受到的排斥力会少于它们去攻击一个良好的绝缘体；第二，因为首先进入的原子与其接触而使管子电化，后面原子对管子的前进或多或少被排斥校验，电化的管子必定会在同样被电化的原子上施加斥力。这被认为，解释了通过一个灯泡放电，为什么当是一个绝缘体时要比当是一个导体时容易得多。
在研究期间，用不同材料的电极做了许多不同的灯泡，并以此做了许多实验，得到了大量的有趣的观测数据。特斯拉先生发现电极的蚀除量越少，频率越高。这是意料之中的，然后通过许多小的碰撞使加热起作用，而不是通过更少和更多的剧烈碰撞，那会迅速粉碎结构。当振动成为谐波时，蚀除量会更少。因此一个电极，维持着一定程度的热量，以从交流发电机获取电流比起那些用击穿放电获取电流的形式，所持续的时间要长得多。其中一个最耐用的电极是通过强力压缩碳化硅而获得的，这是一种碳，由宾夕法尼亚州莫农加希拉市的E.G.艾奇逊先生生产，从经验推断，它是最耐用的，电极应该是一个表面高度抛光的球体的形式。
一些灯泡的耐火体被安装在一个碳杯里，并使之处于分子碰撞下。在这类实验中，观察到碳杯首先被加热，直至达到更高的温度；然后大多数的轰击对准耐火体，而碳被缓解。一般而言，在灯泡里安装不同的材料体，最难熔的会被缓解，并将保持在相当低的温度上。这是必要的，事实上，大多数所提供的能量会自己找到通过物体方式——即更容易熔融或“蒸发”。
稀奇的是，它出现在所做的一些实验中，一个材料体在灯泡里通过分子碰撞的熔融，比之通过普通方式加热应用时的熔融，较少光的释放。这可能归因于材料体在剧烈的碰撞和压力的改变下结构的松动。
一些实验似乎表明，在一定条件下的导电或不导电的材料体，也许在轰击时发出的光，看起来由于磷光现象，但实际上是微层的白热化导致的，物体的平均温度相对小。这种可能是这样一种情况，如果每个单一节律的碰撞能瞬间刺激视网膜，而节律只是刚好高到在眼睛内引起连续的映像。根据这种观点，通过击穿放电运行的线圈会非常适合产生这样的结果，而通过经验发现其激发磷光的能量是极其巨大的。它具有在相对较低抽空度激发磷光的能力，并且在压力下投映远远大于那些在平均自由行程上与容器的尺寸相若的。后者的观察数据有一定的重要性，因为它可能修改通常公众所接受的关于“辐射态”现象的观念。
早期的浮现在特斯拉先生脑海里一个想法是，利用高频电流的巨大的感应作用在一个密封的玻璃容器里产生光而无需使用引入内部的导线。据此，制做了许多灯泡，要维持里面一个钮扣状物体或灯丝高度的炽热化，必须的能量是通过静电或电动感应而透过玻璃提供的。通过一个外接的电容器涂层连接到一个绝缘板的方式，或直接通过连接一块板——同时还具有灯罩功能——到灯泡的方式，很容易控制光的强度。
实验的一个课题已在英国由J.J.汤姆森教授做过详尽研究，随后特斯拉先生又独立地从这个课题的一开始进行研究，即，通过电动感应激发密封的管子或灯泡里的光带。观察气体的行为以及所获得的发光现象中，注意到静电作用的重要性，并且它似乎适宜于产生巨大的势差，以极端的迅速进行交变。在这个方向的实验导致在这些调查过程中得出一些最有趣的结果。发现通过一个高静电势的急剧交变，抽空的管子可在离连接着一个适当结构的线圈的一个导体还有着相当大的距离的地方被点亮，而用线圈建立一个交变静电场是切实可行的，对整个房间都起作用，在四面墙内无论把管子摆在何处都能点亮。磷光灯泡可在这个场中被激励，而且很容易通过连接到灯泡的小的绝缘金属板来调节效果。同样可以保持装在灯泡里的灯丝或扣状物发出明亮的白炽光，而在一个实验中，一片云母叶片被一个铂丝的白炽所旋转。
现在来到在费城和圣路易斯发表的演讲，对于肤浅的读者来说可能会认为特斯拉先生的介绍论及眼睛的重要性似乎有点离题，但有思想性的读者将在其中找到耐人寻味的道理和思考。看他的整个论述，你可以追溯到特斯拉先生努力以一种通俗的方式对电现象提出想法和意见，这在最近几年征服了科学界，但对于一般公众，甚至还只是略知端倪。特斯拉先生还相当广泛地论述了他的著名的高频转换的方法；而在这个处女领域的学生和实验者将感激地接受大量的详尽信息。采用恰当的类推解释相关的基本原理可以轻松地使所有的人得以获得其性质的明确概念。再次感谢特斯拉先生的努力，现在从这些电路轻松地获得的高频电流几乎可以运送任何种类的电流，不能不导致研究的这个领域的广泛扩大，它提供了如此多的可能性。特斯拉先生是个真正的哲学家，因为他毫不犹豫地指出他的一些方法上的缺陷，并指出对他来说似乎是最有前途的线路。他特别强调媒介在运用时，放电电极应沉浸在其中，以使得这种转换方法可以带来尽善尽美。他明显地不厌其烦地给给那些希望跟随他的途径的人尽可能多的有用信息，正如他详尽地显示了电路的配置，以适合实践中所有的普通情况，而虽然一些方法他在两年前就做过介绍，但其他信息仍然是及时的和受欢迎的。
在他的实验中，他先是详述了静电力产生的一些现象，他认为鉴于现代理论，这是自然界中需要我们研究的最重要的力。一开始他就展示了一个新奇的极其新颖的实验来说明一个气体介质中急剧变化的静电力的作用，通过用一只手触摸一个20万伏变压器的一个终端，另一只手引向相反的终端。他的手大量涌出强大的流光，给他的目瞪口呆的观众提供了一个某些超前观念的极好的例证，并给特斯拉先生一个机会指出，为什么这些电流、如此大量的电流可以通过身体而不受伤害的真实原因。然后，他以实验来显示一个稳定的和一个急剧变化的力加在电介质上的两者差异。这种差异在实验中得到最引人注目的解释，实验中，连接着导线的一端，而这根导线又与变压器的一个终端连接着的灯泡破裂了，尽管所有的物体都远离这个灯泡。他接着说明机械运动的产生是怎样通过一个变化的静电力通过气体介质而起作用的。通过一个有趣的实验专门说明了空气作用的重要性。
看看另一类的现象，即，那些动态电，特斯拉先生通过只用一根导线的许多实验产生了多种效应，他要加深他的观众的印象的明显意图是，可以轻松地传送电振荡和电流而没有任何回路；以及如何使这样传送的电流可以被转换并用于各种实际用途。接着又展示了许多实验，阐明频率、自感应和容量的影响；还有通过使用单一引线操作原动和其它装置的方法。还有一大堆新奇的阻抗现象的演示也一定会唤起你的兴趣。
特斯拉先生接着详述了一个他认为非常重要的课题，即，他用通俗的方式所解释的电共振。他坚信遵循适当的条件，是可以通过介质或通过地球传送心智、甚至是能量的；而他认为这是值得认真和立即考虑的问题。
现在特别谈谈光的现象，摆在我们面前的是这些现象的四种截然不同的最初方式，这对许多人来说肯定是一个启示。特斯拉先生把这些光效应归因于气态介质中的的一个变动静电应力而产生的分子或原子的碰撞。他以一系列新奇的实验说明气体围绕着的导体的效应，并毫无疑问地显示因为高频和高压电流，周围的气体在导体的加热中是至关重要的。这种加热他部分归因于传导电流，部分归因于轰击，并演示了在许多情况下，加热可能实际上仅仅由于轰击。他也指出，一般气体或原子介质的存在很大程度上更改了集肤效应。他同样还演示了一些有趣的实验，这些实验对对流效应作了说明。关于这一点可能最有趣的实验是一根细细的铂丝沿着一个抽空的灯泡的轴心拉伸，会在某个点对应于线沟的位置上带来白炽化，而其它地方仍然是黑暗的。这个实验引发了一个冲突属性的有趣的偶然发现，可能会导致重要的启示。
特斯拉先生还演示了通过原子介质的能量消散，并详述了热转换中的虚空的作用，还在这方面展示一个电极流的奇怪的行为，他从中得出结论，认为气体分子可能无法直接在可测量的距离起作用。
特斯拉先生总结了在追踪他的科学研究中所达到的主要成果，对所有可能从事这项工作的人来说，它在一定程度上充当了一个有价值的向导。也许大部分的兴趣会集中于他的关于磷光现象的一般陈述，在这方面提示的最重要的事实是，在激发一个磷光灯泡时，某一确定的势能提供了最经济的结果。现在，讲座将按照它们的发表日期顺序呈现。
在进入研读呈现在这里的特斯拉的三个演讲之前，读者可以在其中找到一些有助于引导其兴趣和有意义的主要要点资料。 三个演讲的第一个是1891年5月20日在美国纽约哥伦比亚大学对美国电子工程师协会所作的演讲。为了有机会亲眼目睹那些辉煌的和不寻常的实验，以及伴随的演讲，来自欧洲各地的、立即表达的迫切愿望，促使特斯拉先生早在1892年就去了英国，当他对电气工程师演讲的一天后，由于特别邀请，又出现在英国皇家学会面前。他得到的再次接待都是最热情的和奉承性质的。随即他又受邀前往法国，为法国国际电工协会和法国物理协会重复做他那神奇的演示。特斯拉先生1892年秋回到美国，于1893年2月，为了履行他对休斯敦教授长久以来的一个承诺，在费城的富兰克林研究所做了他的第三个演讲。接下来的一周，应全国电灯协会主席詹姆斯·I·艾尔要求，在圣路易斯又做了一次同样的演讲。本打算仅限于邀请会员的，但这个城市的居民的吁求是如此之多，以至于需要弄到一个非常大的大厅。因此，来听演讲的观众超过5000人，并在某些部分比前两次更受欢迎。尽管需要在时间和场合上作出妥协， 特斯拉先生还是毫不犹豫地展示了许多新的和辉煌的实验，远远超出了他以前公开披露的他所发现的尖端领域的前沿。
我们现在可以对演讲本身进行检讨。它所涉及的领域是如此广泛，只能在这里触及领先的想法和实验；此外，最好是站在自己的角度仔细阅读讲座，似乎好像更可能每个学生都在讲座中发现了新的美丽或振奋他们的东西。循着特斯拉第一次演讲的思路，可以注意到他已经开始着手在对事实的认识的基础上进行实验性地论证，作为光波的生产，主要是静电效应必须起作用，而继续的研究致使他认为所有的电磁效应或许归因于分子静电力。这个观点在他的其中一个最引人注目的实验里找到明显的确认，也就是，名副其实的火焰的产生是由于静电荷分子的剧烈振动。最有趣的是观察到的结果指出了一个得到火焰的方法，它不烧毁材料，而且没有任何化学作用发生。它也发出了普通火焰性质的光，对此，特斯拉先生相信是由于静电分子的作用，如果真是这样，将直接导致这样的概念，即甚至化学亲和性的性质可能是静电，而这一点已经提到过，分子力通常可能归因于同一原因。这一奇异现象看似合理的方式解释了原因不明的事实，即建筑物经常在雷雨天气并未遭受雷击却发生火灾。这也许也可以解释船舶在海上消失得无影无踪的现象。
特斯拉先生超前理念的正确性的引人注目的证明之一就是这一事实，尽管最强大的电磁诱导作用的运用，但只得到微弱的光度，而且还要靠近干扰源；然而，当静电影响加剧，相同的初始能量足以从离源有相当大的距离就可激发出光度。特斯拉先生用特高频交流电运行感应线圈的实验似乎清楚地证明了只有静电效应在起作用。他演示了当管子放置在一个强大的、，快速交替的静电场中时，如何可在离任何对象还有着相当大的距离时就能发出灿烂的辉光，同时他还描述了在这个场中观察到的许多有趣的现象。他的实验打开了仅仅创建这样一个静电场就能照明公寓的可能性，而这个，以某种方式，似乎是一个房间照明的理想的方法，它将允许自由地移动照明装置。这种点亮了用尽的、没有任何电极的管子的能量无疑是很不寻常的。
特斯拉先生所表述的工作原理，是一项广泛的、明显可以有许多方面的实际应用。我们需要只参考所展示或描述的各种设备，所有这些都具有新颖的特性并将——毫无疑问——在特斯拉先生和其他审查者手中导致进一步的重要结果。 该实验，例如，仅用单根导线就点亮单丝灯泡或一块难熔物质，本身就足以给特斯拉先生的工作以独创性的标志，而许多或许可以随意变化的其它的实验和效应，同样是新颖和有趣的。因此，白炽灯的灯丝在未用竭的球体中旋转，著名的克鲁克斯（Crookes）断路实验，和许多人的建议，不会不引起读者的兴趣的。在这些急速的交流电运行时，一个感应线圈存在着各种形式的放电，从线状放电开始，经历不同的阶段，到真正的电焰，特斯拉先生已经对此作过详尽的研究。
采用特斯拉先生带来的高压交流电的非常重要的一点是，必须小心避免在高压设备中的全部气态物质。他表明，至少用非常迅速交替的高电位电流，放电才可能通过几乎任何最佳绝缘体的适当厚度——如果空气存在的话。在这种情况下，空气——包括在该仪器内的——是剧烈激荡的，而被分子撞击的部分可能会被极大地加热以导致绝缘的破裂。这个实际结果就是，对于稳定的电流，可以使用任意一种绝缘，对于急剧的交流电，可能最好用油。这是观察到的一个事实，但尚未能有很好的解释。上述事实的承认，在昂贵的商业感应线圈——它往往以一种莫名其妙的方式提供无用的构造——的制造上有着特殊的重要性。特斯拉先生这些意见的真实性是显而易见的，是通过带电物体的表面之间空气行为的有趣实验做了说明的，带电物体——甚至当大厚度的最佳绝缘子——的表面之间被打断，带电分子形成的光流出现。这些光流本身 就给实验者提供了非常有趣的研究。有了这些急促的交流电，当它们从一根导线大量涌出时，变得更加强大，并有着美丽的光效应；把风车或其它物体连接到线圈的末端，当频率非常高时，你会注意到它们从一个球——几乎是无拘无束地从一个点中大量涌出。
从这些实验中，我们对于考虑容量的重要性、自感应在仪器中的使用、交流电中使用电容器的可能性，高频电流的使用、都有了更好的想法，除其他事项外，它可以减小电容器的尺寸到可行的范围。另一个兴趣点且与实用相关的事实，由特斯拉先生证明，即对于交流电，尤其是高频，绝缘子均须拥有小的介电常数，而同时有高的绝缘能力。
特斯拉先生关于铁在机器和变压器里的节约利用方面也有着有趣和有价值的建议。他显示了如何通过维护连续磁化通过铁的流线，使铁可以保持接近其最大的导磁率和一个较高的输出，而这类设备的节省就能得到保证。这一原理可以证明交流系统的发展在商业上有相当大的重要性。特斯拉先生的建议，即通过滞后效应加热铁和涡电流得到相同的结果，并籍此增加磁导率，尽管这看上去不太实际，然而却打开了另一个方向的科学研究和改进。
事实上用高频交流电，在适当条件下，通过静电或电磁感应，足够的能量可以穿过一盏白炽灯的玻璃传输，可能导致在此类设备的结构中离去。另一项获得的实验成果是，带有放电电容器的电灯、甚至是电机的操作，这个方法提供了转换交直流的一种手段。关于这一点，特斯拉先生主张高压发电装置能力的改善来自热能，相信这是出于实用目的获得电能的更好的方法，特别是照明产品。
虽然许多人可能预料会遇到阻抗在电容器的使用中导致分裂放电的奇怪现象，这个实验却因其违反常理的特征而显得极为有趣。在跨接一根粗重的金属杆时点燃一盏任意烛光的白炽灯，在杆子上节点的存在，和用一个普通的卡窦伏特计对金属杆的扫描的可能性，都是奇异的发展，但最有趣的观察是在直丝灯灯泡里观察到的现象，在灯泡发出辉光时灯丝却是暗的。
以特斯拉先生的方式通过破坏性放电来运行感应线圈，因而从相对较小而又便宜的线圈获取电势的巨大差异，将被实验者所重视，并会在实验室里找到有价值的应用。事实上，在这些科学研究中，关于设备的建造和使用，他的很多建议将具有极高的价值，并将大大地有助于将来的研究。
伦敦的演讲做过两次。第一次，是对电气工程师学会，是在纽约演讲时未尽述的几个点的某些方面的发挥，但提出了许多补充发现和新的研究。在英国皇家学会又重复了一次演讲，皆因教授杜瓦·雷利勋爵对特斯拉先生的工作表现出极大的兴趣；他的友善再一次说明了英国人对科学真理的热衷和科学信徒们的欣赏。作为一个不知疲倦的实验者，并作为法拉第的继承人的客人，特斯拉先生留恋于法拉第常去的处所多过在家。这次皇家学会的演讲概括了特斯拉先生工作的引导点；在高电位、高频场方面，我们自己可以在这里利用如此珍贵的一个摘要；形式简单，课题深奥，直到它已被彻底的研究。
在这些伦敦的演讲里，首先提出了许多值得注意的要点，建造一台交流发电机的困难是需要特高频。要获得的高频率，必须提供数百个极投影，这必然很小，造成许多不利条件，而这更多像是不得不采取极高的边缘速率。在某个第一台电机里转子和磁场均需要投影。这些电机产生一个奇怪的声音，尤其是当转子从静止状态启动，场带了电。最有效的被认为是一种有着鼓形转子的电机，由极细的退火的导线构成的铁的躯体要给予特别的小心。当然，最好避免在转子里用铁，而这种电机的一些被做成带有运动的和静止的导体的机子，但结果不太令人满意，因而遇到很大的机械上的和其它的困难。
从这些机器获得的高频电流的特性研究是非常有趣的，几乎每个实验都揭示了一些新的东西。两个线圈穿越过这种电流，或相互吸引或相互排斥，由于我们的触觉缺陷，它似乎连续的。一个有趣的观察，已经注意到在另一种形式下，一片被有电流通过的线圈所包围的铁片似乎是不断被磁化的。这种明显的连续性可能归于触觉的不足，但证据表明这种高频电流的冲击脉冲胜于其它的脉冲。
可以预料，这种电流走过的导体被迅速加热，由于阻力的增加，而铁的热效应相对更大。铁中的滞后损失是如此之大，以至于一块铁芯，即使精心细分，也会在极短的时间里被加热。为了使你有一个概念，用一根1/16英寸普通铁线插入一个250匝的线圈内，用一个约五安培的电流穿过线圈，铁线在两秒钟的时间内变得如此之热，可以烧焦木头。超过一定的频率，无论怎样精心细分铁芯，运用抑制作用，很容易找到一个点，在这个点上，一个线圈的阻抗不受一个由一束非常细和退火良好的漆包铁线组成的芯体的影响。
用一台电话做实验，一个导体在强磁场中，或用一个电容器或电弧，似乎提供了某种证据，即如果以足够的能量产生的声音似乎远远超过人耳感觉所能接受的极限。这些电流产生的电弧具有一些有趣的特征。通常它发出的音高对应于电流频率的两倍，但如果频率足够高，它又变成无声的了，可听限度主要视电弧的线尺寸而定。弧的一个奇怪的特点是其持久性，其中部分原因是由于气柱无力去冷却而阻力大大地增加了，因为是在低频的情况下，而部分是由于这种高频率机器要保持恒定电流的一个趋势。
连接这些机器的电容器提供了一个特别有趣的研究。显着的效果是由适当的调整容量和自感而产生的。很容易通过简单地调整连接在感应电路中电容器容量来提高许多倍于原值的电动势。如果电容器离机器有一些距离，后者终端上的电位差可能只有一小部分在电容器上。
但最有趣的经验是当以感应线圈的手段提高机器的电流压力时获得的增益。在初级可获取电流的巨大变化率的后果，使得线圈比用惯常方式运行所获得的电位差要大得多，而且，由于高频，次级的放电具有许多显著的特点。这两个电极的行为通常都很相象，尽管似乎从某些观察数据看，一个电流的冲击脉胜于其它的脉冲，前面已经提到过。
发现高压放电的生理作用是如此之小，线圈的电击可以承受，不会造成任何麻烦，除非你的手过于接近终端之一而产生一个很小的烧伤。这些电流的生理效应微不足道地小，被认为既是由于通过身体的不同分布或又是因为组织起了电容器的作用。但当一个感应线圈带有非常多的匝数的情况下，事实上无害化主要是因为外回路只有很少的电流，而同时由于线圈的巨大阻抗，通过实验者身体的则是关闭的。
不同频率和强度的电流通过线圈初级时，次级的放电特征有很大不同，观察到至少不低于五种形态：——微弱的线形放电，强大的焰火形放电，还有三种形态的刷形或流光形（也称旗形）放电。每一种都具有某种显著特征，而最有趣的并需要研究的是后者。
在某种情况下的流光，大概是由于空气分子的剧烈沸腾，从线圈上的每一个点上自由地涌出，甚至穿过厚厚的绝缘层。如果在初级和次级之间有最小的间隙，它们会那里形成，并通过慢慢加热绝缘层而线圈造成一定伤害。当电势过度时，它们甚至可以在普通频率下形成，所以必须特别小心避免空隙。这些由静电起电机产生的高频彩带在形态和属性上都不同。由它们产生的风很小，如果能够一直获取相当高的频率，风应完全停止。一种特异性的就是它们以表面作为自由地散逸点。鉴于此，一片金属翼，安装在线圈的其中一个终端，使这可以自由旋转，并用绝缘层覆盖一面，就能迅速旋转。这样的一个翼在稳定的电势下将不会旋转，但用一个高频线圈，它就会旋转，即使它完全被绝缘覆盖，只要一边的绝缘层更厚，或有着更高的介电常数。当一个克鲁克斯电辐射计连接到线圈的终端之一时也会旋转，但只在极度衰竭或普通电压时。
如此高频率的流光还有另一个更鲜明的特点：热。即使电势并不太高，频率大约在10000时热量也很容易感觉到。热效应当然是由于分子的冲击和碰撞。如果把频率和电势推得足够高，就会产生刷形，类似于每个点都有火焰，并发出光和热，在没有化学过程发生的情况下发出喷射流。
正常产生的很热的刷形，类似于一个巨大压力下的正在燃烧的燃气排放的喷射流，并散发出极其强烈的臭氧气味。巨大的臭氧作用被归因于空气分子的搅动在这样的一种刷形下比静电起电机的普通的旗形放电更加暴烈。但最强烈的刷形放电是通过应用比用交流发电机的手段而获得的高得多的频率的电流所产生的。这种电流的获得是通过一个电容器和一个调定振荡器的击穿放电所获得的。以这种方式得到了几十万频率的电流。
特斯拉先生指出，这种电流产生了引人注目的效应，铜棒的阻抗是如此巨大，以至于几百伏的电势差可以维持在又短又粗的铜两个点上，而且能够通过连接铜棒上不超过数英寸距离的两点到灯的终端而全烛光点亮一盏白炽灯。当频率极高时，可在这样的棒上发现存在节点，通过灯泡就很容易找到。
通过这种方式转换一个低频线圈的高压放电，它在实验室的普通电路上持续点亮几个灯泡被发现是切实可行的，而通过带来波动到一个低音，则可能运行一个小电机。
这个方案通过调整电路以令其无振荡，同样可以转换一个方向的高压放电为低压直流电。通过传递振荡放电穿过一个特殊构造的线圈的初级，很容易仅仅用几匝的次级获得巨大的电位差。
在这个方案中生产一个能够达到目的的线圈，首先遇到了巨大的困难。发现有必要阻止所有空气、或气态物质，总的来说远离带电物体的表面，所以采用油浸。所用导线被重重地覆盖了一层杜仲胶并裹在油中，或用施普伦格尔真空泵抽出空气。总的配置如下：一个普通的感应线圈，由一台低频交流发电机运行，用来给一个莱顿瓶充电。莱顿瓶用来通过单个或多个火花隙放电，穿过第二个线圈的初级。为确保火花隙的作用，采取了磁吹弧或空气吹弧。用了一个小的油浸电容器来调节次级的电压，或把不同大小的抛光黄铜球拧在终端上，并调整它们之间的距离。
当仔细确定条件适合每个实验时，获得了巨大的效应。两条电线位伸穿过房间，每根都连接到线圈的终端之一，发散出来的光流如此强烈，以至于其明亮可以使你辨认出房间里的物品；电线变得能发光，即便它被覆盖了厚厚的和一流的绝缘层。当两条笔直的电线，或两条同心圆线，连接到终端，并设置好适当的间距，它们之间会产生一片均匀的光。完全可以用这种方式以光流来覆盖超过一平方米的区域。通过连接到一个导线的大圈的终端，而另一端连接到一个小球体的终端，光流会聚焦到球体上方，在其上方生成一个强烈的光点，并呈现出一个发光的圆锥体的外观。一根极细的导线粘合在一块大厚度的硬质橡胶板上，其 对边系着锡箔覆盖层，当覆盖层被连接到线圈的另一个终端时，它会呈现出强烈的光芒。这种实验也可以用低频电流进行，但效果则大打折扣。
当这样的线圈的终端，即便是一个小的线圈，被一块橡胶板或玻璃板隔开，放电依然会以光流、光线或明亮的火花的形态越过这些板，显得非常壮观，而一切如果用平常的方法运行一个即使是最大的线圈，也不能达到相同的效果。通过一个简单的调整，可以让线圈产生一连串的灿烂火花，完全与霍尔茨感应电机一样。
在某些情况下，当振荡频率非常大时，可从线圈终端看到突然发出白色的幽灵般的光流。关于它们的主要的有趣特征是，它们对伸出的手或其他导电对象自由地流动，而不产生任何感觉，手可以非常接近终端而不会诱导火花跳动。这大概是由于能量的相当一部分被带走或在光流中被挥霍掉，而减少了手和终端之间的电势差。
在这类实验中发现振动的频率和节头之间的火花序列的急促性很大程度影响了光流的外观。当频率很低时， 空气或多或少以相同的方式让位于一个稳定的电位差，而光流由清晰的线程组成，一般掺入薄的火花，它可能对应于发生在结头之间的连续放电。但当频率非常高时，放电电弧发出一个大而平滑的声音（这标示着发生了振荡，火花以非常急剧的速度互相连贯），然后形成了清一色的光流。它们通常是紫色的色调，但当通过提高电压而增加了分子的振动，它们可能会变成白色。
当电压增加时，光流的发光强度迅速增加；而如果仅仅只用数十万的频率，可将线圈制成能够承受足够高的电位差，毫无疑问导线周围的空间可使之发出强光，仅仅是通过搅拌常压下空气中的分子即可。
这种特高频放电导致的空气在常压下发光使我们很可能有机会亲眼目睹极光。根据许多的这些实验，似乎可以合理推断，宇宙的突然扰动，如太阳的喷发，使得大地的静电荷处于一个极端剧烈的振荡中，通过在大气的上层、甚至下层的强烈沸腾搅拌而产生辉光。人们想，如果频率低呢？及至于如果电荷完全不振动，较低密度的层会在闪电放电中瓦解。已经多次观察到这种瓦解的迹象，但可以归因于基本的扰动，为数不多，作为分层的振动会如此快速，以至于不允许破坏性的中断。
这些放电现象的研究使得特斯拉先生对一些重要事实的识别。结果发现，如前所述，必须要最精心地从任何受到巨大的、急剧变化的静电应力的绝缘体上排除气态物质。由于在使用固体绝缘子时很难完全排除气体，所以有必要采用液态绝缘体。当使用固态绝缘体时，厚度和质量无关紧要；如果存在空气，旗形光流逐渐加热电介质并削弱其绝缘能力，而放电最终会冲破。在一般条件下最佳绝缘体是那些拥有最高的特定感应能力的，但这种绝缘体用于高频电流时并不是最好的，在大多数情况下，更高的特定的感应能力反而是一种劣势。这些电流的绝缘介质的首要质量是连续性。主要出于这个原因，就有必要采用液态绝缘体，例如油。如果两个金属板，连接到线圈的终端，并浸在油里，相隔一定距离放置，线圈可以不间断地工作任意长的时间，而不会加热油，但如果引入了气泡，它们就会发光；空气中的分子，通过对油的撞击，加热，经过一段时间后，会导致绝缘退化。如果，不用油，而是用一块最佳绝缘体的实心板，甚至比金属板之间的油间隔厚数倍，嵌入到后者之间，空气可以自由进入带电物体表面，绝缘体总是被加热并被击穿。
使用油是明智的或者说是必要的，甚至是低频的时候；如果电势是旗形这样的，但只在这种情况下，因为这显然是一种行为理论。如果电势太低不能形成旗形，那么甚至不宜用油，用油主要是散热，因为那可能是绝缘下降的原因。
气态物质的排除，不仅是为了设备的安全性的缘故，而且也为了节省，特别是在一个电容器里，如果带电体表面的电流密度大，可能会出现只是由于空气的存在而造成相当在的能量浪费。
在这些调查的过程中，观察到一个特别引起科学价值的现象。它也许属于刷形放电现象，实际上它是一种刷形，形成于或靠近一个高真空的单一终端。在一个有着导电电极的灯泡里，即便电极是铝的，刷形也只能短暂存在，但在没有任何导电电极的灯泡里，刷形可以保留一个相当长的时间。观察这种现象，发现最好用一个大的球形灯泡，在其中心有一密封管，在前者的颈部支撑着一个小灯泡。大灯泡正被高度抽空，而里面的一个小灯泡被连接到线圈的终端之一，在某些情况下小灯泡周围出现雾霾朦胧，经过某些阶段后，呈现形成了刷形，通常与管座支撑的小灯泡成直角。当刷形呈现这种形态，它可能带来对静电和磁场的影响极度敏感的状态。灯泡笔直挂下，而所有其它物体都远离它，观察者靠近少许几步将导致刷形飞往对边方向，而如果他绕着灯泡走，它又会总是逗留在对边方向上。在到达敏感阶段前，它会长时间地绕着终端旋转。当它开始转向时，并且在之前，它主要受到磁铁的影响，而且在某一个阶段它对磁性影响的敏感达到一个惊人的程度。一小块永久磁铁，其两极距离不超过两厘米，将在两米的距离对它产生明显的影响，减速或加速旋转，取决于它与刷形的相对于位置。
当灯泡带着球形挂下来时，总是顺时针旋转的。在南半球，它将出现在相反的方向，而在 (磁) 赤道上，刷形应该完全不转。通过让磁铁保持在一定的距离上，旋转可逆转。当与地球磁力线成直角时，刷形似乎旋转得最好。当其最大速度与交流同步时，说是每秒10,000次，它，很可能旋转。由于观察者——或者是任何的导电体——的靠近或后退，旋转可以减慢或加速，但通过把灯泡放在任何位置上却不能使它反转。非常奇妙的实验，可以在其最敏感的状态时用刷形进行。例如，停在一个位置的刷形，实验者可以通过选择一个适当的位置，在手靠近灯泡相当距离的地方，而他只要保持臂膀肌肉僵持不变，就能使刷形逐渐消失，单纯的手臂结构的变化，就足以能悄悄地扰乱微妙的平衡。当它开始缓慢旋转，而手举起在适当距离，如果对刷形不发生可见的影响，就不可能造成甚至最轻微的运动。一个连接到线圈的另一个终端的金属板可在很远的距离对它产生影响，使旋转减慢，通常在每秒一圈。
特斯拉先生希望这种现象会证明在静电或磁场中的作用力的性质的调查中将提供宝贵的援助。如果空间里正在进行的任何运动是可测量的，这种刷形会易于揭示它。它是，可以说，一种光束，无摩擦，无惯性。由于其对静电或磁扰的不可思议的敏感性，它可以是一种用海底电缆以任何速度发送信号的手段，甚至在一定距离无线传送情报。
在运行一个带有这些急剧的交变电流的感应线圈中，第一次令人惊讶地发现，最重要的关于容量、自感和频率的是与总体的结果有关。这些元素的综合的效果会产生许多奇怪的效应。例如。两个金属板被连接到终端，并将其设定在短的距离，以便在它们之间形成一个弧。这个弧阻止了强大的电流流过线圈。如果弧被插入的玻璃板隔断，电容器容量的获得会与自感抵消，并造成一个强大的电流通过。容量的效应是最引人注目的，在这些实验中，因为自感和频率都很高，决定性的容量却非常小，而需要是略有不同但产生了非常可观的改变。实验者将他的身体与线圈的次级的终端接触，或连接到一个或两个非常小块的绝缘体终端，例如，抽空的灯泡，而他在次级上会产生相当大的电位上的升和降，并极大地影响电流通过初级线圈的流动。
在观察到的许多现象里，空气的存在，或，一般而言，气态属性的介质（使用这个术语并不是限制具体属性，而只是相对于其同质性和连续性）起到重要的作用，由于它允许通过分子撞击或轰炸消耗能量。作用因而得以解释：当一个绝缘体连接到线圈的一个终端被突然充以高电位时，它对周围的空气起着感应的作用，或也许是其它类似的气态物质，靠近它的分子或原子，当然，受到更多的吸引，并比较远的那些移动通过的距离更多。当最近的分子击打物体时它们是互相排斥的，并在感应的范围内在所有的距离发生互相碰撞。现在很清楚，如果电压是稳定的，但只要很少的能量损失就能导致这种方式，因为离物体最近的分子通过接触得到补充电荷传递给它们，直到它们分开也不会被吸引，如果不是全部，至少是大多数补充电荷，只在许多次碰撞后都能完成的。这可以推导出的事实是有了稳定的电压，但在干燥空气中的损失不大。如果电压不是稳定的，而是交互的，状态则完全不同。在此情况下发生了有节奏的轰击，无论分子是否开始与物体接触后失去给予的电荷，而，进一步是什么？如果电荷没有失去，所有撞击更加剧烈。尽管如此，如果冲击脉冲频率非常小，受到的冲击和碰撞造成的损失不会很严重，除非电压过度。但极高的频率和使用或多或少高电位时，损失可能会很大。单位时间内失去的总能量与每秒产生撞击的数量成正比，或频率和能量损失在每一次的撞击中。但一个撞击的能量必须与物体的电荷密度的平方成正比，在假设上电荷传递给分子是与其密度成正比的。从此可推断出失去的总能量必须与频率的产物和电流密度的平方成正；但这一法则需要实验才能确认。假设前面所考虑的是真的，那么，通过沉浸在一种绝缘的气体介质中的物体的迅速交替的电势，任何数量的能量都可能散逸到空间。大部分能量，于是，没有散逸在长的以太波的形式中，而是传播到相当远的距离，正如最普遍地所想的那样，但在冲击和碰撞中损耗的是，表面上的和物体邻近的热振动。要减少散逸，就有必要以小的电密度工作，密度越小，频率越高。
气态介质的行为达到这样的势能的快速交替使得它呈现出好像是大地的静电干扰，通过宇宙事件而产生，可能在气象条件上有很大影响。当这种干扰发生时，电荷的振动频率和势能都很可能过高，而能量可能相当大的部分转换成热。 由于密度分布肯定不均匀，无论是由于地球表面的不规则，或是因为各个地方的大气条件，所产生的效应会地而异。可以在地表的任意一点上以这种方式导致相当大的温度变化和大气压力。变化可能是渐进的，或者是很突然的，根据原始扰动的性质，而可能产生降雨和暴风雨雪，或以任何方式修改局部天气。
从这些调查的过程中收集到的许多经验来看，似乎可以肯定在闪电放电中，空气是重要的元素。例如，在暴风雨雪中能流可能会在一根铁钉或建筑物的突出部分上形成。如果雷击发生在附近某处，无害的静电放电可能会产生振荡的后果，呈现出高频流光的特征，而铁钉或突出物可能会因为空气分子的猛烈撞击而带来高温。因此，可能会以为建筑物没有雷击而发生了火灾。以同样方式，因为经常发生闪电放电，小的金属物体可能被融化和挥发，仅仅因为它们被空气所包围。把它们沉浸在一个实际上是连续的介质，如油中，它们可能会是安全的，因为能量将不得不到别处去消耗它们自己。
下面是对这个问题的一个富有启发性的试验：取一管约一英寸直径和数英寸长的玻璃管，里头密封一根铂丝，丝线穿过管子中心从一端到另一端。管子中等程度抽空。如果一个恒定电流穿过丝线，它的所有部分都被均匀加热，而管内的气体是无关紧要的。但如果是高频放电直接穿过丝线，两端的加热程度会甚于中间部分；而如果这个频率或充电速率足够高，丝线也可能在中间断开，而不是最热两端，这是由于有了稀薄气体。在这里气体可能只起到无阻抗导体的作用，在后者的阻抗极大地增加时从丝线分流电流，并由于其对放电通道的电阻而仅仅加热丝线两端。但管内的气体完全没必要是可传导的；它可能在的压力极低的情况下仍会加热导线的两端；然而，通过经验所确定，只有两个端点会在这种情况下不会通过气态介质电气连接。现在，由于频率和势能发生在一个抽空的管子里，在常压下产生了闪电放电。
从这个可以通过气体获取大量能量的设备，特斯拉先生推断得到无害的闪电放电的最好的办法是通过以某种方式提供一条穿过气体的通道。
对上述事实的一些认识深远地影响着关于使用极高频和电势的科学调查。在这种情况下，空气是考虑的重要因素。所以，例如，如果两条导线连接到线圈的终端，并由此大量涌出旗形流光，能量以光和热的形式消耗掉，而导线的表现就像一个大容量的电容器。如果把导线浸在油里，就阻止了能量散逸，或至少是降低了，而且视在电容减少。一个空气起作用的电容器，在测量和估算电容器容量时，空气的作用似乎令其非常难以辨别，其有效容量、或振荡周期、尤其是如果电容器有着很小的表面积并被充以极高电压时。由于许多重要结果取决于振动周期估计的正确性，这个课题要求研究者最认真的审查。
莱顿瓶里由于空气的存在，损耗相对较小，主要由于涂层的巨大表面和很小的外部影响；但如果有流光在顶部，损耗可能会相当大，而且振荡周期也会受影响。在谐振器里，密度小，但频率是极端的，可能会引起相当大的错误。似乎可以肯定，至少，一个带电体的振荡周期，在气体中和在一个连续介质——例如油中，是不同的，由于前者的作用，可作解释。
另一个经过验证的事实是一些结果，即在类似的调查中，当气态介质存在时，一般不考虑静电屏蔽。这明显是来自下面的实验：取一个短而宽的玻璃管，并用大量的青铜粉末涂料遮盖，勉强让光照通过一点点。管子高度抽空，并悬浮在一根导线末端的金属扣上。当导线与线圈的终端之一连接时，尽管有金属涂层，管内的气体还是被点亮。在这里金属显然没有屏蔽理应屏蔽的管内气体，即使它很薄和导电不佳。然而，在静止状态下的金属涂层，不管多薄，总能完美屏蔽。
在继续追踪这些实验中获得了一个最有趣的结果，是证明一个气态介质，当其振动时通过静电势的急速改变而被压缩，却是刚性的。特斯拉先生所作的一个实验可作为引用的一个例证：一个约一英寸直径、三英尺长的玻璃管，两端外面带有电容器板，抽空到一定程度，其时，管子从一根导线自由悬挂下来连接上部板到线圈终端之一，放电呈现出一种发光的线的形式穿过管子的轴心。通常，光线在管子的上半部鲜明而清晰，而到下半部却不见了。当磁铁或手指靠近发光的线的上半部快速通过时，它会由于磁性或静电影响而被带离原位，并产生一个横向的振动就像一条悬浮的绳子，带有一个或多个完全分开的节点，并持续几分钟，渐渐消逝。通过悬挂不同大小的下部电容器板金属板，振动的速度各不相同。这种振动好像要表明，这条线毫无疑问是刚性的，至少要横向位移。
许多实验都试图证明空气中的在常压下的这种属性。虽然没有获得明确的证据，尽管如此，人们还是认为高频刷形或旗形，如果频率推得足够高，绝对会是刚性的。而一个小球可以在里面相当自如地移动，但如果一个罐头盒对着它，小球会反弹回来。普通的火焰不能拥有刚性，很大程度上是因为振动是无方向的；而一道电弧，相信必定或多或少拥有这种属性。在一个灯泡中通过莱顿瓶反复放电而激发的一条光带必定也具有刚性，而如果变形和突然释放，应该震动。
出于要多方考虑，其它有趣的结论也已就绪。最有可能填充空间的介质是由一个沉浸在绝缘流体中的独立载体组成的。如果通过这个媒介，假定巨大的静电应力在起作用，它迅速地改变强度，它会允许物体的运动穿过它，而它会是刚性的和弹性的，虽然流体本身缺乏这种性质。此外，假定独立载体是类如这样的结构：流体阻力对运动是一个方向大于另一个方向，种性质的应力会导致载体自行排列组合，因为它们会彼此转向双方的最大电流密度，在这个位置中流体阻力向前小于后退。如果在上述特性的介质中，通过稳定的电势会形成刷形，载体的交换会持续进行，而且刷形中载体的每单位体积会少于距离电极一定距离的空间中的每单位体积，此对应于稀薄化。如果电压急剧改变，结果会非常不同；脉冲频率越高，载体的交换越慢；最终，穿过可测空间的平移运动会停止，而且，以足够高的频率和压强，载体会被拉向电极，并会导致压缩。
这些高频电流的一个有趣的特点是，通过仅用一根导线连接设备和电源就能运行各种设备。事实上，在一定条件下，用一根导线比用两根导线提供电能可能更经济。
特斯拉先生演示的一个特别有趣的实验是通过只用一根绝缘线运行一台电机，其操作原理基于特斯拉先生阐述的旋转磁场理论。做出这种形式简单的电机是通过在一个叠片铁芯上绕制初级，并使它靠近次级线圈，封闭后者末端，并在移动电磁场感应范围放置一个自由金属转盘。不过，次级线圈可以省略。当电机的初级线圈末端之一连接到高频线圈的终端之一，而另一终端连接到一个绝缘的金属板——这个，应当说明，对于实验的成功不是绝对必要的——圆盘开始旋转。
这种实验似乎带来了这样一种可能性：即可以在离开中央源的地球表面的任何一点运行电机，除了通过地球，而无需任何连接。如果，通过强大的机械，地电势的急剧变化被生成，接地线上升到一定高度将会被电流通过，电流可通过连接导线的悬空端到一个相当大小的机体而增强。电流可以转换为低压并用于运行电机或其它设备。这个实验极具科学价值，也许对海上行船最能成功。以这种方式，即使如果它不可能行运行机器，相当肯定还是能够传递情报的。
在这种实验性研究的过程中对于通过这些电流产生的热效应给予了特别注意，这不仅是惊人的，而且开辟了更高效的光源生产的可能性。它足以附加到线圈端一根细线或灯丝，使后者的温度明显提升。如果导线或灯丝被 封装入一个灯泡里，通过防止空气流通而增加了热效应。如果灯泡里的空气被强烈压缩，位移较小，作用较不那么剧烈，热效应减弱。相反，如果抽尽灯泡的空气，密闭的灯丝热会白热化，可能因此而产生任何的光量。
密闭灯丝的加热取决于不同性质的如此多的东西，以至于很难给出一个普遍适用的规则，在什么情况下会发生最大的加热。至于灯泡的大小，可以确定在常压下或仅大气压力略有不同时，空气是一个良好的绝缘体，灯丝会比在小灯泡里得到更多的加热，因为这种情况下的热约束更佳。当较低压力时，空气变成导体， 热效应在大灯泡里更显著，但在过度地高度抽空时又似乎，超出一定程度和相当小的容器，在加热上又没有明显的差异。
容器的形状也是有其重要性，并发现出于节省的原因采用电极装在中央的球形灯泡的优点，反弹的分子在这里互相碰撞。
从经济的角度来说是可取的，从源提供给灯泡的全部能量应该无丢失到达，物体被加热。从源到物体的传输能量的损失可以通过给细导线涂上厚厚的绝缘，并通过使用静电屏蔽来降低。必须指出，一般情况下，屏蔽不可以接地。
灯泡本身有大量的能量可能会由于分子对被源加热的导线连接的物体的撞击而丢失。通过覆盖容纳着导线的玻璃茎，并与一个传输管紧密拟合，可以相当有效地得到改善。这管子被做成有点突出在玻璃上方，以防在靠近加热体时会开裂。传输管的有效性限制在极高的抽空度。它因为有两个原因而能减少能量在轰击中的损失：第一，被原子放弃的电荷散布在更大的区域，因而在任意一点上的电密度很小，而原子受到的排斥力会少于它们去攻击一个良好的绝缘体；第二，因为首先进入的原子与其接触而使管子电化，后面原子对管子的前进或多或少被排斥校验，电化的管子必定会在同样被电化的原子上施加斥力。这被认为，解释了通过一个灯泡放电，为什么当是一个绝缘体时要比当是一个导体时容易得多。
在研究期间，用不同材料的电极做了许多不同的灯泡，并以此做了许多实验，得到了大量的有趣的观测数据。特斯拉先生发现电极的蚀除量越少，频率越高。这是意料之中的，然后通过许多小的碰撞使加热起作用，而不是通过更少和更多的剧烈碰撞，那会迅速粉碎结构。当振动成为谐波时，蚀除量会更少。因此一个电极，维持着一定程度的热量，以从交流发电机获取电流比起那些用击穿放电获取电流的形式，所持续的时间要长得多。其中一个最耐用的电极是通过强力压缩碳化硅而获得的，这是一种碳，由宾夕法尼亚州莫农加希拉市的E.G.艾奇逊先生生产，从经验推断，它是最耐用的，电极应该是一个表面高度抛光的球体的形式。
一些灯泡的耐火体被安装在一个碳杯里，并使之处于分子碰撞下。在这类实验中，观察到碳杯首先被加热，直至达到更高的温度；然后大多数的轰击对准耐火体，而碳被缓解。一般而言，在灯泡里安装不同的材料体，最难熔的会被缓解，并将保持在相当低的温度上。这是必要的，事实上，大多数所提供的能量会自己找到通过物体方式——即更容易熔融或“蒸发”。
稀奇的是，它出现在所做的一些实验中，一个材料体在灯泡里通过分子碰撞的熔融，比之通过普通方式加热应用时的熔融，较少光的释放。这可能归因于材料体在剧烈的碰撞和压力的改变下结构的松动。
一些实验似乎表明，在一定条件下的导电或不导电的材料体，也许在轰击时发出的光，看起来由于磷光现象，但实际上是微层的白热化导致的，物体的平均温度相对小。这种可能是这样一种情况，如果每个单一节律的碰撞能瞬间刺激视网膜，而节律只是刚好高到在眼睛内引起连续的映像。根据这种观点，通过击穿放电运行的线圈会非常适合产生这样的结果，而通过经验发现其激发磷光的能量是极其巨大的。它具有在相对较低抽空度激发磷光的能力，并且在压力下投映远远大于那些在平均自由行程上与容器的尺寸相若的。后者的观察数据有一定的重要性，因为它可能修改通常公众所接受的关于“辐射态”现象的观念。
早期的浮现在特斯拉先生脑海里一个想法是，利用高频电流的巨大的感应作用在一个密封的玻璃容器里产生光而无需使用引入内部的导线。据此，制做了许多灯泡，要维持里面一个钮扣状物体或灯丝高度的炽热化，必须的能量是通过静电或电动感应而透过玻璃提供的。通过一个外接的电容器涂层连接到一个绝缘板的方式，或直接通过连接一块板——同时还具有灯罩功能——到灯泡的方式，很容易控制光的强度。
实验的一个课题已在英国由J.J.汤姆森教授做过详尽研究，随后特斯拉先生又独立地从这个课题的一开始进行研究，即，通过电动感应激发密封的管子或灯泡里的光带。观察气体的行为以及所获得的发光现象中，注意到静电作用的重要性，并且它似乎适宜于产生巨大的势差，以极端的迅速进行交变。在这个方向的实验导致在这些调查过程中得出一些最有趣的结果。发现通过一个高静电势的急剧交变，抽空的管子可在离连接着一个适当结构的线圈的一个导体还有着相当大的距离的地方被点亮，而用线圈建立一个交变静电场是切实可行的，对整个房间都起作用，在四面墙内无论把管子摆在何处都能点亮。磷光灯泡可在这个场中被激励，而且很容易通过连接到灯泡的小的绝缘金属板来调节效果。同样可以保持装在灯泡里的灯丝或扣状物发出明亮的白炽光，而在一个实验中，一片云母叶片被一个铂丝的白炽所旋转。
现在来到在费城和圣路易斯发表的演讲，对于肤浅的读者来说可能会认为特斯拉先生的介绍论及眼睛的重要性似乎有点离题，但有思想性的读者将在其中找到耐人寻味的道理和思考。看他的整个论述，你可以追溯到特斯拉先生努力以一种通俗的方式对电现象提出想法和意见，这在最近几年征服了科学界，但对于一般公众，甚至还只是略知端倪。特斯拉先生还相当广泛地论述了他的著名的高频转换的方法；而在这个处女领域的学生和实验者将感激地接受大量的详尽信息。采用恰当的类推解释相关的基本原理可以轻松地使所有的人得以获得其性质的明确概念。再次感谢特斯拉先生的努力，现在从这些电路轻松地获得的高频电流几乎可以运送任何种类的电流，不能不导致研究的这个领域的广泛扩大，它提供了如此多的可能性。特斯拉先生是个真正的哲学家，因为他毫不犹豫地指出他的一些方法上的缺陷，并指出对他来说似乎是最有前途的线路。他特别强调媒介在运用时，放电电极应沉浸在其中，以使得这种转换方法可以带来尽善尽美。他明显地不厌其烦地给给那些希望跟随他的途径的人尽可能多的有用信息，正如他详尽地显示了电路的配置，以适合实践中所有的普通情况，而虽然一些方法他在两年前就做过介绍，但其他信息仍然是及时的和受欢迎的。
在他的实验中，他先是详述了静电力产生的一些现象，他认为鉴于现代理论，这是自然界中需要我们研究的最重要的力。一开始他就展示了一个新奇的极其新颖的实验来说明一个气体介质中急剧变化的静电力的作用，通过用一只手触摸一个20万伏变压器的一个终端，另一只手引向相反的终端。他的手大量涌出强大的流光，给他的目瞪口呆的观众提供了一个某些超前观念的极好的例证，并给特斯拉先生一个机会指出，为什么这些电流、如此大量的电流可以通过身体而不受伤害的真实原因。然后，他以实验来显示一个稳定的和一个急剧变化的力加在电介质上的两者差异。这种差异在实验中得到最引人注目的解释，实验中，连接着导线的一端，而这根导线又与变压器的一个终端连接着的灯泡破裂了，尽管所有的物体都远离这个灯泡。他接着说明机械运动的产生是怎样通过一个变化的静电力通过气体介质而起作用的。通过一个有趣的实验专门说明了空气作用的重要性。
看看另一类的现象，即，那些动态电，特斯拉先生通过只用一根导线的许多实验产生了多种效应，他要加深他的观众的印象的明显意图是，可以轻松地传送电振荡和电流而没有任何回路；以及如何使这样传送的电流可以被转换并用于各种实际用途。接着又展示了许多实验，阐明频率、自感应和容量的影响；还有通过使用单一引线操作原动和其它装置的方法。还有一大堆新奇的阻抗现象的演示也一定会唤起你的兴趣。
特斯拉先生接着详述了一个他认为非常重要的课题，即，他用通俗的方式所解释的电共振。他坚信遵循适当的条件，是可以通过介质或通过地球传送心智、甚至是能量的；而他认为这是值得认真和立即考虑的问题。
现在特别谈谈光的现象，摆在我们面前的是这些现象的四种截然不同的最初方式，这对许多人来说肯定是一个启示。特斯拉先生把这些光效应归因于气态介质中的的一个变动静电应力而产生的分子或原子的碰撞。他以一系列新奇的实验说明气体围绕着的导体的效应，并毫无疑问地显示因为高频和高压电流，周围的气体在导体的加热中是至关重要的。这种加热他部分归因于传导电流，部分归因于轰击，并演示了在许多情况下，加热可能实际上仅仅由于轰击。他也指出，一般气体或原子介质的存在很大程度上更改了集肤效应。他同样还演示了一些有趣的实验，这些实验对对流效应作了说明。关于这一点可能最有趣的实验是一根细细的铂丝沿着一个抽空的灯泡的轴心拉伸，会在某个点对应于线沟的位置上带来白炽化，而其它地方仍然是黑暗的。这个实验引发了一个冲突属性的有趣的偶然发现，可能会导致重要的启示。
特斯拉先生还演示了通过原子介质的能量消散，并详述了热转换中的虚空的作用，还在这方面展示一个电极流的奇怪的行为，他从中得出结论，认为气体分子可能无法直接在可测量的距离起作用。
特斯拉先生总结了在追踪他的科学研究中所达到的主要成果，对所有可能从事这项工作的人来说，它在一定程度上充当了一个有价值的向导。也许大部分的兴趣会集中于他的关于磷光现象的一般陈述，在这方面提示的最重要的事实是，在激发一个磷光灯泡时，某一确定的势能提供了最经济的结果。现在，讲座将按照它们的发表日期顺序呈现。
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